БИОЛОШКА АДАПТАЦИЈА: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ВРСТЕ, ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Биолошки прилагођавање је карактеристика присутна у организму која повећава своје капацитете за опстанак и репродукцију, у односу на својим асхабима који немају ову особину. Једини процес који води адаптацијама је природна селекција.

Ако престанемо да гледамо различите линије живих организама, открићемо да су они испуњени низом сложених адаптација. Од мимикрије лептира до сложене структуре њихових крила која омогућавају лет.

Извор: Аутор: Пуннетт, Региналд Црундалл, путем Викимедиа Цоммонса

Не могу се све карактеристике или особине које опажамо код одређених организама одмах означити као адаптације. Неке могу бити хемијске или физичке последице, могу бити особине настале генетским наношењем или догађајем који се назива генетским аутостопом.

Карактеристике организама могу се проучавати применом научне методе како би се утврдило да ли су заиста адаптације и која је њихова пробна функција.

Да би се то постигло, хипотезе о потенцијалној употреби морају се предложити и тестирати одговарајућим експерименталним дизајном - било манипулацијом појединца или једноставним посматрањем.

Иако се адаптације често чине савршеним и чак „осмишљеним“, оне нису. Прилагођавања нису резултат свесног процеса, јер еволуција нема ни краја ни циља, а ни он не тежи ка савршеном организму.

карактеристике

У зависности од острва, развила се различита врста фиња.

Прилагођавање је особина која повећава кондицију појединца. У еволуцијској биологији термин кондиција или биолошка кондиција односи се на способност организма да остави потомство. Ако одређени појединац остави више потомства од партнера, говори се да има већу кондицију.

Најприкладнији појединац није ни најјачи, ни најбржи, нити највећи. Она преживљава, проналази колегу и репродукује се.

Неки аутори често додају друге елементе у своје дефиниције адаптације. Ако узмемо у обзир историју рода, прилагодбу можемо дефинисати као изведени лик који се развио као одговор на одређени селективни агент. Ова дефиниција упоређује ефекте карактера на кондицију за одређену варијанту.

Врсте адаптације

Три основне врсте прилагођавања, засноване на томе како се изражавају генетске промене, јесу структурна, физиолошка и понашања. Унутар сваке од ових врста проводе се различити процеси. Већина организама има комбинације сва три.

Морфолошка и структурална

Ове прилагодбе могу бити анатомске, укључујући мимикрију и криптичку обојеност.

Мимикрија се са своје стране односи на спољашњу сличност коју су неки организми способни развити да имитирају карактеристике других агресивнијих и опаснијих како би их отјерали.

На пример, кораљне змије су отровне. Могу се препознати по карактеристичним светлим бојама. Са друге стране, краљице планинских змија су безопасне, а ипак боје им изгледају попут кораљног гребена.

Изглед организма се моделира структурним прилагодбама у зависности од окружења у којем се развија. На пример, пустињске лисице имају велике уши за топлотно зрачење, а арктичке лисице имају мале уши да задрже телесну топлину.

Захваљујући пигментацији крзна, бијели поларни медвједи камуфлирају се на леденим морима и примећују јагуаре у мрљастој хладовини џунгле.

Биљке такође трпе због ових промена. Дрвеће може имати плутасту кору да би их заштитило од пожара.

Структурне модификације утичу на организме на различитим нивоима, од зглоба колена до присуства великих летећих мишића и оштрог вида за грабежљиве птице.

Физиолошка и функционална

Ове врсте прилагођавања укључују промене органа или ткива. Они су промена у функционисању организма за решавање проблема који се јавља у околини.

У зависности од хемије и метаболизма тела, физиолошке адаптације обично нису видљиво приказане.

Јасан пример ове врсте прилагођавања је хибернација. Ово је поспано или летаргично стање кроз које зими пролазе многе топлокрвне животиње. Физиолошке промене до којих долази током хибернације веома су различите зависно од врсте.

Физиолошка и функционална адаптација биле би, на пример, ефикаснији бубрези за пустињске животиње, попут дева, једињења која спречавају згрушавање крви у слини комараца или присуство токсина у лишћу биљке да их одврате. биљоједи.

Често су потребне лабораторијске студије које мере садржај крви, урина и других телесних течности, које прате метаболичке путеве или микроскопска испитивања ткива организма да би се идентификовале физиолошке адаптације.

Понекад их је тешко открити ако нема заједничког претка или сродне врсте с којима би се резултати могли упоредити.

Етолошки или бихевиорални

Ове адаптације утичу на начин на који живи организам делује услед различитих узрока као што су обезбеђивање репродукције или хране, одбрана од грабежљивца или промена станишта када услови околине нису погодни.

Међу прилагодбама понашања налазимо миграцију, која се односи на периодичну и масовну мобилизацију животиња из њихових природних подручја за размножавање у друга станишта.

Ово расељавање се дешава пре и после сезоне узгоја. Занимљиво у овом процесу је да се у њему развијају и друге промене које могу бити анатомске и физиолошке, као што су то случај са лептирима, рибама и лептирима.

Друго понашање које је подложно промени је удварање или удварање. Његове варијанте могу бити невероватно сложене. Циљ животиња је да добију паре и усмере га на парење.

Током периода парења већина врста има различита понашања која се сматрају ритуалима. Они укључују излагање, испуштање звукова или нуде поклоне.

Дакле, можемо приметити да медведи презимују како би избегли хладноћу, птице и китови прелазе у топлију климу када је зима, а пустињске животиње су активне ноћу током врућег летњег времена. Ови примери су понашања која помажу животињама да преживе.

Често пута прилагођавања понашања пажљиво проучавају терен и лабораторију како би их открили. Обично укључују физиолошке механизме.

Ове врсте адаптација се такође виде код људи. Они користе културне адаптације као подскуп адаптација у понашању. На пример, тамо где људи који живе у датом окружењу уче начине модификовања хране која им је потребна да би се носили са датом климом.

Да ли су све функције адаптације?

Када посматрамо било које живо биће приметићемо да је пуно карактеристика којима је потребно објашњење. Размислите о птици: обојеност перја, песме, облик ногу и кљуна, сложени плеси удварања, можемо ли их све сматрати адаптивним карактеристикама?

Не. Иако је тачно да је природни свет пун адаптација, не треба одмах закључити да је особина коју опажамо једна од њих. Особина може бити присутна углавном из следећих разлога:

Они могу бити хемијска или физичка последица

Многе особине су једноставно последица хемијског или физичког догађаја. Боја крви је црвена код сисара и нико не мисли да је црвена боја прилагодба сама по себи.

Крв је црвена због свог састава: црвене крвне ћелије складиште протеин који је одговоран за транспорт кисеоника зван хемоглобин - који узрокује карактеристичну боју течне течности.

Може бити последица одвајања гена

Дрифт је случајни процес који производи промене фреквенција алела и доводи до фиксације или елиминације одређених алела на стохастички начин. Ове карактеристике не дају никакве предности и не повећавају кондицију појединца.

Претпоставимо да имамо популацију белих медведа и црних медведа исте врсте. У неком тренутку, испитивана популација трпи смањење броја организама због катастрофе у околини, а већина белих јединки умире чистом случајношћу.

С временом постоји велика могућност да ће алел који кодира црно крзно бити фиксиран и целокупна популација сачињена од црнаца.

Међутим, то није прилагођавање, јер не даје никакве предности појединцу који га поседује. Имајте на уму да процеси одлагања гена не доводе до формирања адаптација, то се догађа само кроз механизам природне селекције.

Може бити у корелацији са неком другом карактеристиком

Наши гени су један поред другог и могу се комбиновати на различите начине у процесу који се зове рекомбинација. У неким случајевима се гени повезују и наслеђују заједно.

Да објаснимо ову ситуацију, користићемо хипотетски случај: гени који кодирају плаве очи повезани су са генима за плаву косу. Логично је да је то поједностављење, вероватно постоје и други фактори који су укључени у бојање структура, али ми то користимо као дидактички пример.

Претпоставимо да плава коса нашег хипотетичког организма даје неку предност: камуфлажа, заштита од зрачења, од хладноће, итд. Појединци са плавом косом имаће више деце од својих вршњака који немају ово својство.

Потомство ће поред плаве косе имати плаве очи јер су гени повезани. Кроз генерације можемо проматрати како плаве очи повећавају учесталост иако не дају никакву адаптивну предност. Овај феномен је у литератури познат као „генетски аутостопирање“.

Може бити последица филогенетске историје

Неки ликови могу бити последица филогенетске историје. Шавови лобање код сисара доприносе и олакшавају процес рађања, и могу се протумачити као прилагодба за то. Међутим, особина је репрезентативна у другим родовима и својство је предака.

Предприлагодбе и ексаптације

Током година, еволутивни биолози обогатили су терминологију која се односи на карактеристике организма, укључујући нове појмове као што су "преадаптација" и "експанзија".

Према Футуима (2005), пре-адаптација је „особина која случајно служи новој функцији“.

На пример, јаки кљунови неких птица можда су одабрани да конзумирају одређену врсту хране. Али у одговарајућим случајевима, ова структура може послужити и као прилагодба за напад на овце. Ова изненадна промена функције је пре прилагођавање.

Године 1982. Гоулд и Врба представили су концепт "ексаптације" како би описали пре-адаптацију која је кооптирана за нову употребу.

На пример, перје пливајућих птица није обликовано природном селекцијом под селективним притиском пливања, већ су то срећом то и послужили.

Као аналогија овом процесу имамо свој нос, иако је сигурно одабран јер је додао неку предност у процесу дисања, сада га користимо за држање наочала.

Најпознатији пример експанзије је пандин палац. Ова врста се храни посебно бамбусом и за манипулисање њиме користе „шести палац“ који је добијен из раста других структура.

Примери адаптација

Лет код кичмењака

Птице, слепи мишеви и данас изумрли птеросаури конвергентно су стекли своја средства за кретање: лет. Чини се да су различити аспекти морфологије и физиологије ових животиња прилагодбе које повећавају или фаворизују способност летења.

Кости имају шупљине које их чине лаганим, али отпорним структурама. Ова конформација је позната и као пнеуматизиране кости. У данашњим летећим линијама - птица и слепих мишева - пробавни систем такође има одређене карактеристике.

Црева су много краћа, у поређењу са животињама које лете без лета, сличне величине, вероватно да би смањиле тежину током лета. Стога је смањење површине апсорпције хранљивих састојака изабрало повећање ћелијских апсорпцијских путева.

Прилагодбе код птица се спуштају на молекуларни ниво. Предложено је да се величина генома смањи као прилагодба за лет, смањујући метаболичке трошкове повезане са великим геномом, а самим тим и великим ћелијама.

Ехолокација код слепих мишева

Извор: Аутор: Схунг, из Викимедиа Цоммонс

Код слепих мишева постоји посебна прилагодба која им омогућава да се просторно оријентишу док се крећу: ехолокација.

Овај систем се састоји од емитирања звукова (људи нису способни да их опажају) који одбијају предмете, а шишмиш је способан да их опажа и преводи. Исто тако, морфологија ушију одређених врста сматра се адаптацијом за ефикасно примање таласа.

Дуги врат жирафе

Извор: Јохн Сторр, из Викимедиа Цоммонс

Нико не би сумњао да жирафе имају необичну морфологију: издужени врат који подржава малу главу и дуге ноге које подржавају њихову тежину. Овај дизајн отежава различите активности у животу животиње, попут пијења воде из рибњака.

Објашњење за дуге вратове ове афричке врсте деценијама је био омиљени пример еволуцијских биолога. Пре него што је Цхарлес Дарвин замислио теорију природне селекције, француски природословац Јеан-Баптисте Ламарцк већ је имао концепт - иако погрешан - о променама и биолошкој еволуцији.

За Ламарцка, врат жирафе је био издужен јер су га ове животиње непрестано истезале како би могле доћи до пупољка багрема. Ова радња би се претворила у наследну промену.

У светлу модерне еволуционе биологије, сматра се да употреба ликова и употреба ликова немају утицаја на потомство. Прилагодба дугог врата мора да је настала зато што су јединке које су носиле мутације за наведене карактеристике оставиле више потомства од својих вршњака са краћим вратовима.

Интуитивно можемо претпоставити да дугачак врат помаже жирафама да добију храну. Међутим, ове животиње обично се хране за храну у ниским грмима.

Дакле, за шта се раде жирафе?

1996. године, истраживачи Симмонс и Сцхееперс проучавали су друштвене односе ове групе и оповргавали тумачење како жирафе добијају врат.

За ове биологе, врат се развио као "оружје" које мушкарци користе у борби за добијање женки, а не за добијање хране у високим пределима. Разне чињенице поткрепљују ову хипотезу: вратови мужјака су много дужи и тежи од женских.

Можемо закључити да, чак и ако адаптација има очигледно очигледно значење, морамо испитати интерпретације и тестирати све могуће хипотезе користећи научну методу.

Разлике са еволуцијом

Оба концепта, еволуција и адаптација нису контрадикторни. Еволуција се може догодити кроз механизам природне селекције и то генерише прилагодбе. Неопходно је нагласити да је једини механизам који производи адаптације природна селекција.

Постоји још један процес, назван одљев гена (поменут у претходном одељку), који може довести до еволуције популације, али не производи адаптације.

Збуње око адаптација

Иако се чини да су адаптације карактеристике дизајниране управо за њихову употребу, еволуција, а самим тим и концепција адаптација, немају циљ или свесну сврху. Ни они нису синоним за напредак.

Баш као што процес ерозије није намијењен стварању предивних планина, еволуција није намијењена стварању организама савршено прилагођених њиховом окружењу.

Организми не теже еволуцији, тако да природна селекција не даје појединцу оно што му треба. На пример, замислимо низ зечева који због промене животне средине морају да подносе јак мраз. Потреба животиња за обилним крзном неће створити појаву и проширити се у популацији.

Супротно томе, неке насумичне мутације у генетском материју кунића могу створити обилније длаке, због чега његов носач има више деце. Ова деца вероватно наслеђују крзно свог оца. Дакле, обилно крзно може повећати своју учесталост у популацији кунића и зец ни у једном тренутку није био свестан тога.

Такође, избор не даје савршене структуре. Само требају бити "добри" да би могли пренијети на сљедеће генерације.

Референце

1. Цавиедес-Видал, Е., МцВхортер, ТЈ, Лавин, СР, Цхедиацк, ЈГ, Траци, ЦР, & Карасов, ВХ (2007). Пробавна прилагодба летећих кичмењака: велика цревна парацелуларна апсорпција надокнађује мања црева. Зборник радова Националне академије наука, 104 (48), 19132-19137.
2. Фрееман, С., Херрон, ЈЦ (2002). Еволуциона анализа Прентице Халл.
3. Футуима, ДЈ (2005). Еволуција Синауер.
4. Гоулд, СЈ и Врба, ЕС (1982). Екаптатион - израз који недостаје у науци о форми. Палеобиологија, 8 (1), 4-15.
5. Орган, ЦЛ, Схедлоцк, АМ, Меаде, А., Пагел, М., & Едвардс, СВ (2007). Поријекло величине и структуре птичјег генома код не-птичарских диносаура. Природа, 446 (7132), 180.